【14年・冬】】 Vol.25
Vol.2
中性子産業利用推進協議会

季報

Industrial Users Society for Neutron Application
2014年122014年
2014年12月25日
12月25日月25日 発行

2 中性子実験装置の紹介 2 ミュオン技術の紹介 3-6 研究トピックス 6-7 中性子産業応用セミナー 7-8 活動報告 8 お知らせ

量子ビームの産業利用とスレッシュホールドᬤّՁ‫ފ‬ӌᆅሱ੔ǽ᥿ႎ ࢶ႒

中性子による計測診断技術の発展に向けてಊࣻ͢ᇋஓ቏ʛʹ˂ʇʴʯ˂ʁʱʽʄǽག༖ ࣣྃ

四 季 Vol.25

1中性子実験装置の紹介
茨城県材料構造解析装置iMATERIAの現状

図2 新規イオン伝導体NdBaInO4の結晶構造

図1

改良したiMATERIAの試料交換搬送機構

ミュオン 技 術 の 紹 介
ミュオン触媒核融合

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四 季 Vol.25

参考文献[1] Kotaro Fujii，et al., Chem. Mater. 26（2014）2488-249

図2 トリチウム取り扱い設備

図1 ミュオン触媒核融合の概念図

研究トピックス●J-PARC
放射光と中性子を用いた有機太陽電池薄膜の構造解析

図1

図2

BHJ層に関するGI-SAXS/GI-USAXSプロファイル

BHJ層のNRプロファイルとフィッティング結果
ならびにフラーレン誘導体の濃度分布

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3中性子線を利用したin situ測定による電池内部の電極構造変化

図1

図2

充放電過程におけるカーボン負極の構造変化

グラファイト負極の結晶構造（a）グラフェンレイヤー構造と（b）層間にリチウムが挿入されたステージ1構造と（c）
ステージ2構造●茨城県ＢＬ
Li過剰層状酸化物系リチウムイオン電池正極材料における充放電過程の結晶構造解析

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表1

図1

Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 の充電による格子定数の変化

Li1.2Ni0.2Mn0.6O2電極試料の4.8V充電状態における中性子回折のRietveld解析結果

リチウムイオン電池用正極活物質の充電過程における原子核密度分布の可視化㸦a㸧㸦b㸧
O siteLi site㸦Ni,Co㸧site㸦c㸧

図1

最大エントロピー法（Z-MEM）により求めたLixNi0.8Co0.2O2の原子核密度の（a）3次元分布および（b）（, c）2次元分布[（104）面]：（b）2サ イク ル 目 の 充 電 開 始 時（2.5V vs.
Li/Li+）,（c）2サイクル目の充電終了時（4.3V vs. Li/Li+）

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●茨城県ＢＬ
Li量を変化させた固溶体系正極活物質の結晶構造解析

図1 測定に用いた固溶体系正極活物質の充放電曲線（組成式：Li1.8Ni0.225Co0.15Mn0.825O3）
図2 SOC75%での固溶体系正極活物質の中性子回折パターンとRietveld解析プロファイル
参考文献[1] A．Ito et．al, J．Power Sources, 183（2008）344．
[2] A．Ito et．al, J．Power Sources, 195（2010）567．

中性子産業応用セミナー● 日立化成6

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セミナー会場の様子

竹中幹人准教授と大石一城氏の講義

セミナー会場の様子

目時直人氏と小泉智教授の講義● 旭化成

活 動 報 告●茨城県BL・CROSSトライアルユース成果報告会
10月22日（水）に化学会館ホールにおいて、茨城県中性子利用促
非常に厳しい質問も飛び交い、今後の研究の方向付けにもなったも進研究会と総合科学研究機構（CROSS東海）が主催し、中性子産業 のと思われます
利用推進協議会、茨城大学フロンティア応用原子科学研究センター、
J-PARC/MLF利 用 者 懇 談 会 が 共 催 し、J-PARCセ ン タ ー（JAEA/KEK）が協賛して、平成25年度茨城県ビームライン・CROSS
トライアルユース成果報告会を開催しました。76名の参加がありました。iMATERIAとiBIX、CROSSトライアルユース（TU）の3つのセッションに分けて、それぞれ4件ずつの報告がありました。iMATERIAとiBIXのセッションでは最初に装置の現状と利用成果を装置グループ責任者が報告したあと、それぞれ二次電池材料とセルラーゼや酵素などの報告があり、CROSS TUでは二次電池のダイナミクスの共同研究の成果などが報告されました。
成果報告会場の様子●第１回生物構造学研究会
10月3日（金）にエッサム神田ホールにおいて、中性子産業利用推進協議会と茨城県中性子利用促進研究会、総合科学研究機構（CROSS東海）、J-PARC/MLF利用者懇談会が共催して「量子構造生物学と中性子結晶構造解析」をテーマに開催しました。56名の参加者がありました。
これから中性子利用が拡大すると期待されるタンパク質の結晶構造解
析に焦点を当て、Ｘ線と中性子やNMRによる構造解析事例の紹介がありました。初めにiBIXの装置責任者である日下勝弘准教授から装置の現状の紹介がありました。そのあと、タンパク質の分野で最先端の研究をされている三木武夫教授、中川敦史教授、児島長次郎教授、加藤晃一教授、ならびに、秋山修志教授からiBIXやNMR、SANS、Bio-SAXSなどを活用した最新の研究成果の講演がありました。講演時間を大幅に超えて活発な質疑がありました。

●金属組織研究会
小角散乱プロファイルやブラッグエッジ解析の最前線について紹10月8日（水）に研究社英語センターにおいて、中性子産業利用推介していただいたあと、T. Ungar教授に「ラインプロファイル解析
進 協 議 会と茨 城 県 中 性 子 利 用 促 進 研 究 会、総 合 科 学 研 究 機 構（CROSS東海）、J-PARC/MLF利用者懇談会が共催し、日本鉄鋼協会 （CMWP法）の基礎と応用」と題してチュートリアルを行っていただき研究会Ⅰ「小型中性子源による鉄鋼組織解析法」が協賛して「量子ビー ました。それに続いてCMWP法による材料評価に関するものなど6件の講演がありました。電子顕微鏡観察とＸ線や中性子回折の相補ムを利用した小角散乱・回折・透過プロファイル解析によるミクロ組織の定量評価」をテーマに開催しました。65名の参加者がありました。 的評価技術についての理解を深める場になりました。

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●茨城県磁石材料分科会
10 月 23 日（木）にエッサム神田ホールにおいて、茨城県中性子利用促進研究会が主催し、中性子産業利用推進協議会と総合科学研究機構（CROSS 東海）、元素戦略プロジェクト磁性材料拠点が共催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して「中性子による磁石材料構造解析の現状と展望」をテーマに茨城県磁石材料分科会を開催しました。54 名の参加者がありました。
初めに、「元素戦略プロジェクトの取組み」のセッションがあり、広沢哲拠点長が拠点での取組みを紹介し、文部科学省の庄司哲也氏が大型研究施設への期待を表明されました。
「チュートリアル」のセッションでは KEK の斉藤耕太郎助教と小野寛太准教授、神山崇教授が磁気構造解析の現状について紹介しました。最後の「磁石材料構造解析の最前線」のセッションでは 3 名の方から TEM、放射光と中性子による磁石材料の構造解析の結果を紹介していただきました。磁
石材料については元素戦略の重要テーマであることから非常に活発な質疑がありました。

●第1回残留ひずみ・応力解析研究会
10 月 28 日（火）に研究社英語センターにおいて、中性子産業利用推進協議会と茨城県中性子利用促進研究会、総合科学研究機構（CROSS 東海）、SPring-8 ユーザー共同体が共催し、J-PARC/MLF利用者懇談会が協賛して「機械構造物における残留応力とひずみの評価」をテーマに第１回残留ひずみ・応力解析研究会を開催しました。
35 名の参加者がありました。

初めに、友田陽茨城大学教授に「インコネルと低合金鋼接合界面における応力腐食割れ挙動」と題して基調講演を行っていただきました。そのあと、「中性子」と「中性子・放射光」の２つのセッションに分けて、中性子や放射光を利用した構造物の残留応力の測定事例を5 件発表していただきました。実構造物における溶接残留応力や構造起因の残留応力に関する興味ある結果を紹介していただきました。

●薄膜・界面研究会
11 月 6 日（木）に研究社英語センターにおいて、中性子産業利用推進協議会と茨城県中性子利用促進研究会、総合科学研究機構（CROSS 東海）、J-PARC/MLF 利用者懇談会が共催して「反射率測定と界面ナノテクノロジー」をテーマに開催しました。22 名の参加者がありました。
初めに、今年度新たに主査に就任していただいた田中敬二九州大学教授に反射率計による高分子薄膜・界面の構造解析についてチュートリアル講演を行っていただきました。そのあと、装置セッショ

ンにおいて、J-PARC/MLF の反射率計である BL16とBL17 の現状と利用成果を紹介していただきました。薄膜構造解析に 2 つの装置が大いに利用されている状況が理解できました。最後の、膜構造解
析セッションでは中性子反射率計による各種薄膜構造物の解析事例として、中性子の応用としては特異なトライボロジに関する事例の紹介に続いて、電池の薄膜・界面構造に関する解析事例を3 件紹介していただきました。反射率計ならではの成果であり、活発な議論がありました。

●非破壊検査・可視化・分析技術研究会
11 月 25 日（火）に大阪科学技術センターにおいて、中性子産業利用推進協議会と茨城県中性子利用促進研究会、総合科学研究機構（CROSS東海）、J-PARC/MLF利用者懇談会が共催して「非破壊検査・分析サービスの現状 小型加速器中性子源施設と大型施設との相補利用に向けて」をテーマに開催しました。初めての関西地方での開催でしたが、41 名もの参加があり盛況でした。
初めに、J-PARC/MLF の分析・可視化装置の現状に関して即発ガンマ線分析とイメージングの説明がありました。そのあと、「非破壊検査・可視化・分析技術の最近の話題」と「小型加速器中性子源の利用」、「利用者支援・分析サービスの現状」の３つのセッションにおいて、テーマに即した話題を全部で 9 件提供していただきました。非破壊検査・可視化・分析技術をより身近な技術として認識していただけたものと思います。

お 知 ら せ●有機・高分子材料中性子構造解析研究会
日時：平成 27 年 2 月 5 日（木）13:00 - 17:00
会場：研究社英語センター大会議室
中性子産業利用推進協議会と茨城県中性子利用促進研究会、総合科学研究機構（CROSS 東海）が共催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して「ソフトマテリアルの構造と物性・機能」をテーマに開催します。初めに、J-PARC/MLFとiBIX の現状を紹介します。そのあと、有機半導体などソフトマテリアルの構造と物性の相関などに関して 3件の講演を行います。

●放射光と中性子の産業応用に関するセミナーin博多
日時：平成 27 年 2 月 20 日（金）13:00 - 17:10
会場：TKPカンファレンスシティ博多 TKP ホール
茨城県と佐賀県地域産業支援センター、九州シンクロトロン光研究センター、総合科学研究機構（CROSS 東海）が主催し、茨城大学と中性子産業利用推進協議会が共催し、文部科学省と佐賀県、九州シンクロトロン光研究センター利用推進協議会、J-PARC センター（JAEA/KEK）が後援して放射光と中性子の産業応用に関するセミナーを開催します。初めに J-PARC/MLFとSAGA-LS の概要と産業利用について紹介したあと、水素社会の確立に向けての活動を盛んに行っている福岡県ならではの中性子による水素挙動の観察結果を2 件紹介していただきます。続いて放射光による産業利用の成果を3 件紹介していただき、最後に、川口大輔九州大学准教授から量子ビームによる高分子薄膜の構造解析について講演していただきます。

1月以降に開催予定の研究会と講習会● ソフトマター中性子散乱研究会（２月開催予定）「GISAXとGISANS及びSANSの産業利用にむけたプラットフォームの構築」をテーマとし、Ｘ線・放射光小角散乱や中性子小角散乱による高分子構造解析の最前線を紹介します。
● 第 2 回残留ひずみ・応力解析研究会（２月開催予定）「産業機器の応力・ひずみ評価と強度解析」をテーマとし、機械構造部材等の大型構造物から、電子部品等の小型部品にいたるまで、実際の産業製品で問題となる残留応力を回折法により評価した結果を紹介します。
● 第６回小角散乱法解析研究会（３月２日京都大学東京オフィスにて開催 )固体材料のナノ構造研究ツールとしての中性子小角散乱法および類似手法に関する研究会として開催します。

● 第 2 回生物構造学研究会（３月開催予定）
NMRとX 線・中性子散乱（相関構造解析と構造生命科学）をテーマとし、互いに共通点の多い NMRとX 線／中性子を相関させた新しい構造生命科学の展望を議論する予定です。
● 第 2 回集合組織分科会（３月開催予定）
iMATERIA における集合組織と残留オーステナイト量の測定法の開発状況について紹介します。
● 第 2 回小角散乱分科会（３月開催予定）
iMATERIA における小角散乱測定システムの開発状況について紹介します。
● 平成 26 年度 Z-Code 講習会（３月開催予定）
平成 26 年度 Windows 版とZ-Rietveld-M（磁気構造解析ソフトウェア）、PDF 解析の講習を予定しています。

研究会などの詳細については協議会ＨＰ（http://www.j-neturon.com/）に順次掲載しますのでご参照ください。

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8四 季 Vol.25

季報【14年・冬】Vol.25

2014年12月25日
中性子産業利用推進協議会〒319-1106 茨城県那珂郡東海村白方162-1 いばらき量子ビーム研究センター2F D201
TEL：029-352-3934 FAX：029-352-3935 E-mail：info@j-neutron.com URL：http://www.j-neutron.com/